Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn lactic có hoạt tính sinh học và chế phẩm tỏi trong sản xuất thịt lên men

Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
LỜI MỞ ĐẦU
Sản phẩm thịt lên men được biết đến từ lâu nhờ việc bổ sung muối và đường
vào thịt để thu được một loại sản phẩm ăn ngon và giá trị dinh dưỡng cao. Thực tế
việc bổ xung này tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển một vài loài vi sinh vật có
sẵn trong sản phẩm để sinh ra một số chất làm cho sản phẩm có hương vị đặc biệt
và có tác dụng bảo quản sản phẩm lâu bị hỏng.
Ngày nay người ta đã biết rằng các đặc tính quý báu đó của sản phẩm là kết
quả của quá trình lên men đường thành axit lactic, thực hiện bởi nhóm vi khuẩn
lactic có trong hệ vi sinh vật tự nhiên của thịt. Các vi sinh vật này cũng có thể được
đưa thêm vào thịt trong quá trình sản xuất.(chủng khởi động – starter cultures)
Nem chua là sản phẩm thịt lên men lactic cổ truyền của người Việt Nam
được rất nhiều người ưa thích.Nem chua chế biến theo phương pháp truyền thống,
cho chất lượng sản phẩm không ổn định do nhiều yếu tố như: phụ thuộc vào hệ vi
sinh vật tự nhiên và trong thịt, chất lượng nguyên liệu thịt, điều kiện và qui mô sản
xuất.Những yếu tố này rất khó kiểm soát trong điều kiện sản xuất thủ công, gây ra
sự mất ổn định cho chất lượng sản phẩm. Đặc biệt thịt nguyên liệu do quá trình giết
mổ vận chuyển thủ công nên sự nhiễm tạp các vi sinh vật không mong muốn là rất
lớn vì vậy nguy cơ ô nhiễm các vi sinh vật gây bệnh là rất cao gây nguy hiểm cho
sức khỏe con người.
Xúc xích lên men là một trong những sản phẩm thịt lên men khá phổ biến
trên thế giới.Tùy từng vùng, địa phương mà mỗi nơi có những sản phẩm đặc trưng
rất nổi tiếng như: Chorozi (Tây Ba Nha), Salami (Ý) hay Summer (Mỹ). Trong số
đó xúc xích lên men Summer là sản phẩm thịt lên men ở nhiệt độ cao, thời gian lên
men ngắn rất giống với sản phẩm nem chua Việt Nam.
Từ thực tế trên và với mong muốn phát triển sản phẩm mới cũng như làm ổn
định, nâng cao chất lượng sản phẩm thịt lên men nên em đã chọn đề tài: “Nghiên
cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn lactic có hoạt tính sinh học và chế phẩm tỏi
trong sản xuất thịt lên men ( nem chua – xúc xích lên men)”
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
1

Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Mục đích của đề tài:
- Sử dụng chủng giống có đặc tính sinh học để định hướng quá trình lên
men và nâng cao chất lượng của sản phẩm nem chua.
- Sản xuất sản phẩm mới xúc xích lên men có sử dụng chủng giống có
hoạt tính sinh học vào sản phẩm để định hướng quá trình lên men và đảm
bảo chất lượng sản phẩm nhằm làm phong phú thêm nhóm sản phẩm này
ở Việt Nam.
Để thực hiện được những mục tiêu này, đề tài gồm nội dung nghiên cứu sau:
1. Nghiên cứu cơ chế kháng khuẩn của chủng vi khuẩn lactic sinh
bacteroxin và chế phẩm tỏi trong môi trường thịt lên men.
2. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn lactic có hoạt tính sinh học và
chế phẩm tỏi trong công nghệ sản xuất nem chua và đánh giá chất lượng
sản phẩm.
3. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn lactic có hoạt tính sinh học vào
công nghệ sản xuất xúc xích lên men Summer và đánh giá chất lượng sản
phẩm.
NỘI DUNG
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
2
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
PHẦN I: TỔNG QUAN
A.THỊT LÊN MEN (XÚC XÍCH LÊN MEN - NEM CHUA)
I. Giới thiệu về thịt lên men
1 Thịt lên men [6][13]
Lịch sử bảo quản thịt bằng lên men có từ hàng ngàn năm (lên men tự nhiên),
theo Lucke (1985), sản phẩm xúc xích lên men truyền thống ở châu Âu xuất hiện từ
thời La mã cổ đại. Theo Zeuthen (1995), thịt được bảo quản và lên men dựa trên vi
khuẩn lactic tự nhiên trong thịt ( Lactic Acid Bacteria - LAB), một lượng nhỏ nitrat
và một lượng lớn muối.

Thịt lên men đã được chứng minh là tốt cho sức khoẻ vì chứa các thành phần
dinh dưỡng có lợi như cung cấp hệ vi sinh vật có lợi probiotic và prebioic, tạo ra
trạng thái cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột từ đó nâng cao khả năng chuyển
hoá, tiêu hoá và ngăn ngừa bệnh tật của vật chủ.
Là sản phẩm thịt có giá trị dinh dưỡng cao bởi tạo ra các sản phẩm chuyển
hóa sau lên men dễ tiêu hóa, dễ hấp thụ. Là sản phẩm thịt có hương vị thơm ngon
đặc trưng, truyền thống, làm phong phú sản phẩm từ thịt.
a) Định nghĩa thịt lên men
Đó là sản phẩm thu được từ quá trình lên men lactic một số đường có mặt
trong hỗn hợp thịt do hệ vi sinh vật sẵn có trong thịt và môi trường hoặc được bổ
sung từ bên ngoài vào, với sự có mặt của muối, các tác nhân bảo quản, và gia vị...
b) Phân loại sản phẩm thịt lên men
Các sản phẩm thịt lên men có ở rất nhiều nơi trên thế giới. Tuy nhiên, Châu
Âu là nơi sản xuất và là thị trường tiêu thụ lớn nhất, theo ước tính có hơn một nghìn
tấn xúc xích lên men được sản xuất ở châu Âu mỗi năm. Những nước sản xuất
nhiều sản phẩm thịt lên men nhất là Đức, Italy, Tây Ban Nha và Pháp, ở đây 20 đến
40% những sản phẩm thịt chế biến có thể được xếp vào loại nhóm sản phẩm thịt lên
men. Người Đức tiêu thụ nhiều xúc xích lên men nhất, trung bình cả nước là 5 kg/
người/ năm (Lucke). Riêng về xúc xích lên men bán khô thì lịch sử ra đời của nó ở
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
3
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Châu Âu và ở Đông Nam Á, Trung Quốc đều lâu đời như nhau, khoảng 2000 năm
trước đây.
Các sản phẩm thịt lên men được phân loại theo nhiều hình thức, có thể theo
thành phần, cấu trúc như là xúc xích lên men, jăm bông,… hay theo mức độ lên men
như chín nhanh, chín vừa, chín chậm.
Dựa vào hàm lượng nước, có thể chia xúc xích lên men thành các nhóm:
- Nhóm có độ ẩm cao (moist) có độ ẩm lớn hơn 50%.
- Nhóm bán khô (semi-dried) có độ ẩm 35-50%.

- Nhóm sấy khô (dried) có độ ẩm 20-35%.
Đại diện của nhóm thứ nhất là xúc xích Mettwurst và Teewurst ở Đức,
Merguez Bắc Phi, Lebanon bologna ở Mỹ, Mortadella ở Nam Mỹ, Italy, Pháp.
Đại diện của nhóm thứ hai là Summer sausage, Longaniza ở Pháp và Bồ Đào
Nha, Laap ch’eung, Xun chan của Trung Quốc, Nham, Sai-krok-pries của Thái Lan.
Đại diện của nhóm thứ ba là Chourisam của Ấn Độ, Bồ Đào Nha, Chorizo
của Tây Ban Nha, Veneto salami của Úc, Pepperoni ở châu Âu, Bắc Mĩ, Úc,…
2.Nem chua Việt Nam
Theo phân loại thì nem chua Việt Nam được xếp vào loại xúc xích lên men
có độ ẩm cao, giống như nhóm sản phẩm ở vùng Đông Nam Á được bao gói trong
lá chuối, thường lên men tự nhiên ( không cấy chủng ) và có nhiệt độ lên men cao
25-35
0
C, thời gian lên men ngắn và không qua xử lý nhiệt nên thời hạn sử dụng
ngắn.
Hiện nay vẫn chưa có thống kê cụ thể về sản lượng tiêu thụ nem chua ở Việt
Nam, nhưng với sự phát triển rộng khắp của các cơ sở sản xuất nem chua trong cả
nước con số sẽ không phải là nhỏ. Ở miền Bắc có làng nghề Ước Lễ sản xuất nem
chua nổi tiếng, miền Trung có nem Vinh, nem Thanh Hoá. Miền Nam đã xuất hiện
nem chua sản xuất trên quy mô lớn hơn như Nem chua Năm Sao, Thiên Hương...
Gia vị đưa vào nem chua cũng rất đa dạng và phong phú tuỳ theo khẩu vị người dân
từng vùng. Nem chua ở miền Bắc không thể thiếu lá ổi, vị ngọt nhẹ và chua nhẹ,
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
4
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
trong khi người dân miền Trung lại ưa thích nem chua có lá đinh lăng, miền Nam
nem thường hơi ngọt và có vị rất cay. Các gia vị hay được đưa thêm vào nem chua ở
cả ba vùng thường là tiêu, tỏi, ớt…trong đó ngoài tạo hương vị cho sản phẩm còn có
vai trò khá quan trọng trong việc ức chế các tác nhân vi sinh vật gây hại trong sản
phẩm do đặc thù là sản phẩm lên men tự nhiên.

3.Xúc xích lên men Summer (Mỹ)
Là sản phẩm thịt lên men làm từ hỗn hợp thịt lợn, bò, mỡ và các loại gia vị.
Loại xúc xích này có đặc điểm là lên men ở nhiệt độ cao và lên men nhanh gần
giống với nem chua, phù hợp với khí hậu Việt Nam. Lên men có thể tự nhiên ở 35 –
37
0
C trong thời gian vài ngày hoặc có cấy chủng giống. Các chủng cấy sử dụng cho
loại này thường là Pedicoccus do có khả năng sinh axit cao và lên men phù hợp ở
nhiệt độ cao. Khi lên men đạt độ pH nhất định (4.5 – 4.7) thì dừng quá trình lên
men bằng cách đưa sản phẩm đi sấy hay hun khói ở nhiệt độ 70 – 75
0
C trong
khoảng 1h (tùy kích thước sản phẩm) để đạt 63
0
C (trong vòng 20 – 30 phút). Sản
phẩm sau đó được bảo quản lạnh 0 – 4
0
C và được tiêu thụ. Sản phẩm có màu đỏ
hồng, chắc thơm ngon đặc trưng.
II Tính an toàn và nguy cơ không an toàn của sản phẩm thịt lên men và nem
chua
1.Tính an toàn của sản phẩm thịt lên men
Nem chua hay xúc xích lên men đều được xếp vào các loại sản phẩm ăn liền
( Ready-to-eat foods ) không qua xử lí nhiệt chính vì vậy yêu cầu về vệ sinh an toàn
thực phẩm cần phải chú trọng.
Do sản phẩm thịt lên men là một hệ thống gồm nhiều cấu tử rắn phức tạp với
một hệ vi sinh vật vô cùng phong phú nên sự an toàn của sản phẩm thịt lên men chủ
yếu phụ thuộc vào khả năng kháng khuẩn của chính sản phẩm đối với các loại vi
sinh vật gây thối hỏng và cả nhưng loài gây bệnh cho con người. Những tác nhân
chủ yếu có tính ngăn ngừa những mối nguy từ vi sinh vật của xúc xích là hàm lượng

muối ăn, pH, và hàm lượng muối Nitrit trong sản phẩm. Trong khi muối ăn có tác
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
5
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
động giảm hoạt độ của nước a
w
thì pH thấp ( pH = 4,0 – 5,1 ) của sản phẩm lại có
tác động ngăn ngừa hoạt động của các vi sinh vật gây thối và cả những vi sinh vật
gây bệnh. Muối nitrit dưới dạng NO
2
-
có khả năng đi qua lớp màng ion trong thành
tế bào vi khuẩn, vô hoạt các enzyme của chúng và do đó làm giảm sự phát triển của
chúng ( Cook and Pierson, 1983; Pierson and Smooth, 1987). Trong ngày đầu lên
men sự phát triển của quần thể vi sinh vật đã sử dụng hết lượng oxy trong nguyên
liệu và làm giảm quá trình oxy hoá khử xảy ra trong sản phẩm, điều này làm tác
động của muối nitrit càng thêm hiệu quả và ngăn ngừa sự phát triển của loài vi
khuẩn hiếu khí gây thối hỏng ( Pseudomonas ) trong nguyên liệu ban đầu. Sau vài
ngày lên men tiếp theo một lượng lớn vi khuẩn lactic sản xuất ra nhiều axit lactic
làm pH sản phẩm giảm nhanh và pH giảm ngăn ngừa sự phát triển của các loài gây
bệnh như Salmonella, Clostridium…Sự phát triển của bào tử Bacillus và
Clostridium có thể được kiểm soát bởi pH thấp và hoạt độ nước thấp. Tuy nhiên,
những yếu tố trên vẫn không ngăn ngừa được sự phát triển của Listeria
monocytogenes ( Farber and Peterkin, 1991) và Escherichia coli O157: H7 ( Reed,
1995 ). [10] [14] [23]
Sự hư hỏng của thịt lên men (xúc xích – nem chua)
Thịt lên men, được coi là một nhóm có sự ổn định cao. Điều này là do sự kết
hợp của các yếu tố như: mức aw và hàm lượng ẩm thấp, gía trị PH giảm, sự xuất
hiện của các axit hữu cơ và nồng độ NaCl và NaNO
2

cao. Trong loại xúc xích có
đường kính lớn khả năng ôxi hóa- khử thấp gây nhiều ức chế hơn đối với sự phát
triển của các sinh vật gây thối hỏng hiếu khí trong khi đó quá trình đóng gói chân
không hay trong điều kiện không khí thay đổi có tác động tương tự trong các sản
phẩm được thái nhỏ trước khi đóng gói. Sự ổn định của các loại xúc xích lên men
khác nhau thì khác nhau, chúng có vai trò quan trọng tương ứng với của các tác
nhân ức chế khác nhau. Xúc xích lên men khô là ổn định nhất và mức aw là một
trong những yếu tố quan trọng trước tiên. Trái lại loại xúc xích bán khô, có thể nhân
rộng có độ ổn định thấp nhất với hạn sử dụng ngắn và thường yêu cầu bảo quản
lạnh trong thời gian bảo quản. Mức a
w
cao hơn có nghĩa là các yếu tố ức chế khác
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
6
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
như giá trị pH thấp và nồng độ NO
2
thấp đó là nhân tố quan trọng hơn tương ứng
trong loại xúc xích này. Trong các trường hợp, có tác động qua lại đáng kể giữa các
tác nhân ức chế, nó làm tăng một cách rõ rệt hiệu lực tổng thể của toàn hệ thống. Ví
dụ như sự giảm giá trị pH làm tăng mức aw tới hạn trong khi nitrite cũng ức chế
mạnh hơn ở pH thấp. Axit lactic và acetic được thừa nhận là đóng vai trò quan trọng
trong sự ổn định của xúc xích lên men nhưng ít nhất trong một số trường hợp hoạt
tính ức chế vi sinh vật có hiệu quả của các loại axit này là có giới hạn.
2 Nguy cơ không an toàn của sản phẩm thịt lên men
2.1 Sự phát triển của S. aureus trong quá trình lên men
Sự tạo thành enterotoxin bởi Staphylococcus aureus (S. aureus) là vấn đề
chủ yếu trong quá trình sản xuất thịt lên men mặc dù sự kiểm soát quá trình lên men
đã được cải tiến nhiều đã làm giảm rõ rệt phạm vi của các vấn đề đó trong những
năm gần đây. S.aureus thường bị nhiễm từ thịt tươi mặc dù sự phát triển thường bị

hạn chế thậm chí ở nhiệt độ bảo quản cao do sức ép cạnh tranh trong quần thể vi
sinh vật có hại. Tuy nhiên S. aureus bị ức chế bởi hàm lượng NaCl và nitrite cao và
nó được thúc đẩy tuyển chọn trong sự xuất hiện của các thành phần này nếu sự bắt
đầu quá trình lên men bị trì hoãn. Sự phát triển và sự tạo thành enterotoxin xảy ra
nhanh dưới các điều kiện này và trong khi bản thân các sinh vật bị chết, enterotoxin
vẫn giữ lại trong các thời kỳ tiếp theo.
Việc xác định chỉ tiêu vi sinh trong xúc xích lên men là phương pháp nhằm
đảm bảo sự an toàn của xúc xích lên men, có gợi ý rằng sản phẩm nên có ít hơn
4
10
cfu/g S.aureus ngay sau quá trình lên men.
2.2 Sự sống sót của các mầm bệnh vi khuẩn
Các loại thịt lên men là sản phẩm của thịt sống và sự vắng mặt của các mầm
bệnh vi khuẩn là không thể đảm bảo được. Các điều kiện trong thịt thông thường
không cho phép sự sinh sôi nảy nở nhưng sự sống sót có thể kéo dài. Salmonella
góp phần gây độc cho thực phẩm đối với sự tiêu dùng salami ở Úc, Ý và hầu hết
hiện nay là ở Anh, tại đó sản phẩm salami-snack có dính dáng tới. Sản phẩm đó có
thời gian chế biến rất ngắn và có thể thúc đẩy sự sống của Salmonella.Listeria
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
7
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
monocytogens được phân lập từ thịt lên men và theo các lý lẽ của dịch tễ học thì sự
tiêu dùng của salami được thừa nhận là nhân tố nguy hiểm đối với listeriosis ở Mỹ.
Nói chung S. aureus được coi là gây nguy hiểm chỉ trong giai đoạn phát triển
ở thời kỳ đầu của quá trình lên men, nhưng một sự bùng nổ về sự độc hại của thực
phẩm được ghi lại mà trong đó sự phát triển và sự tạo thành enterotoxin xảy ra trong
sản phẩm cuối. Thịt lên men có liên quan tới mức aw cao và có chứa nồng độ NaCl
thấp tương đối và thành phần các tác nhân bảo quản. Kết quả là khả năng ổn định
phụ thuộc nhiều vào giá trị pH thấp. Việc lạm dụng nhiệt độ trong quá trình bảo
quản dẫn đến sự phát triển của nấm mốc và sự chuyển hóa lactate, mà điều này làm

tăng giá trị pH tới một mức mà tại giá trị đó sự phát triển và sự sinh độc tố có thể
xảy ra.
2.3 Sự tạo thành Mycotoxin ( độc tố nấm mốc)
Nấm mốc sinh mycotoxin được phân lập cả trong loại xúc xích lên men được
làm chín bởi mốc và cả trong loại bị nhiễm mốc. Một số nghiên cứu cho thấy rằng
sự tạo thành mycotoxin bị ức chế bởi nhiệt độ bảo quản thấp, mức aw giảm và ở các
sản phẩm có hun khói. Trái lại một số loài thuộc chủng Aspergillus cho thấy rằng nó
sinh aflatoxin ở mức cao trong quá trình phát triển trên xúc xích lên men. Vai trò
của các chủng khởi động cho thấy ở nhiệt độ thấp cả Lactobacillus và Pediococcus
đều cho thấy khả năng ức chế sự tạo thành aflatoxin [9].
Việc lạm dụng nhiệt độ trong quá trình bảo quản dẫn đến sự phát triển của
nấm mốc và sự chuyển hóa lactat, mà điều này làm tăng giá trị pH tới một mức mà
tại giá trị đó sự phát triển và sự sinh độc tố có thể xảy ra.
Các sản phẩm thịt nói chung và thịt lên men nói riêng là các cơ chất không
thuận lợi đối với sự tạo thành mycotoxin thậm chí cả khi các sợi nấm phát triển ồ ạt.
Đối với một số sự đánh giá, các tranh luận về khả năng nấm mốc sinh
mycototoxin trong thịt lên men làm sao lãng sự quan tâm đến vấn đề quan trọng hơn
có liên quan tới việc lựa chọn loại nấm mốc làm chín. Sự an toàn có thể được đảm
bảo bằng việc cấy các chủng vào thịt lên men mà các chủng đó phải được biết đến
là không sinh độc tố và sau đó là sự quan tâm tới liệu các chủng có bắt nguồn ngẫu
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
8
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
nhiên có sinh mycotoxin hay không. Tương tự như thế, với các loại xúc xích được
làm chín không do mốc nên chú ý đảm bảo rằng các điều kiện trong quá trình bảo
quản và vận chuyển như là để ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc.
2.4 Sự tạo thành các amin sinh học (biogenic amines)
Các loài thuộc chủng Lactobacillus góp phần sinh các amin sinh học như
histamine và tyramine. Trong quá trình đề cacboxyl hóa các aa, thành histidine và
tyrosine. Sự xuất hiện của các amin sinh học với số lượng đáng kể có thể dẫn tới sự

tăng lên tới hạn huyết áp, kèm theo đau đầu, đỏ mặt và có thể là phát ban. Trong
một số trường hợp, các triệu chứng thoạt tiên là thuộc dạ dày- ruột, bao gồm đột
nhiên nôn mửa và tiêu chảy kèm theo đau bụng. Sự bùng nổ được thừa nhận về
bệnh do sự xuất hiện của các amin sinh học diễn ra sau khi sử dụng các loại rau
muối (lên men) và pho mát đặc biệt là ở các sản phẩm khác nhau như pho mát
Anh(stilton) và Thụy sĩ. Không có trường hợp xác thực nào kết hợp với việc tiêu
thụ xúc xích lên men, nhưng sự phát triển về các triệu chứng như đau đầu và tiêu
chảy thì có liên quan mật thiết với các amin sinh học. Tuy nhiên sự sáng tỏ này nên
được xử lý cẩn thận vì hàm lượng nitrite cao có thể gây nên các tác động tương tự
đối với cảm nhận của người tiêu dùng để tránh nhầm lẫn.
Các nhân tố ảnh hưởng tới sự tạo thành histamine trong sản phẩm Mettwurst
đã được nghiên cứu tỷ mỷ. Sự tạo thành histidine xảy ra mạnh trong 2 tuần đầu của
giai đoạn chín,cần phải có mặt với số lượng lớn các vi khuẩn đề cacboxyl hóa tạo
histidine và mức độ histidine cũng phải cao hơn đáng kể so với chỉ tiêu. Với mức độ
như vậy được kết hợp với sự bảo quản thịt chưa được chế biến ở nhiệt độ cao
và/hoặc đối với thời kỳ vượt quá mức, việc bảo vệ chống lại đáng kể sự tạo thành
amin sinh học đạt được bởi việc sử dụng loại thịt có chất lượng tốt làm nguyên liệu
sống và bằng việc sử dụng các chủng khởi động mà chúng không có hoạt tính
decarboxyl hóa aa.
III. Một số chỉ tiêu về vi sinh vật đối với sản phẩm thịt lên men ( nhóm sản
phẩm ăn ngay ).[1]
Theo tiêu chuẩn của Food Safety Standard of Australia & New Zealand:
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
9
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Bảng 1.1: Giới hạn cho phép chỉ tiêu vi sinh vật đối với sản phẩm thịt
lên men theo tiêu chuẩn Food Safety Standard of Australia & New Zealand.
Các chủng gây
bệnh
Chất lượng

tốt
Chấp nhận
được
Không tốt Tiềm ẩn mối
nguy
Staphylococci <10
2
10
2
– 10
3
10
3
- 10
4
> 10
4
Clostridium
perfringens
<10
2
10
2
– 10
3
10
3
- 10
4
> 10

4
Bacillus cereus và
một số gây bệnh
thuộc họ Bacillus
<10
2
10
2
– 10
3
10
3
- 10
4
> 10
4
Vibrio
parahaemolyticus
< 3 < 3 – 10
2
10
2
– 10
4
>10
4
Salmonella spp Không có
trong 25 g
Phát hiện ra
Campylobacter

spp
Không có
trong 25 g
Phát hiện ra
Listeria
monocytogenes
Không có
trong 25 g
> 10
2
Bảng 1.2 Giới hạn cho phép chỉ tiêu vi sinh vật đối với sản phẩm ăn liền (Salami và
xúc xích lên men) của Ireland
Tiêu chuẩn Chất lượng vi sinh vật ( CFU/g) (a)
Đạt tiêu
chuẩn
Chấp nhận Không tốt
(b)
Tiềm ẩn mối
nguy(c)
Tổng số khuẩn lạc hiếu
khí ( 30
0
C/48h)
N/A 10
3
-<10
4
≥10
4
N/A

Nhóm vi sinh vật chỉ thị
Enterobacteriaceae
<100 100-<10
4
≥10
4
N/A
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
10
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Escherichia coli
<20 20-<100
≥ 100
N/A
Listeria spp <20 20-<100
≥ 100
N/A
Nhóm gây bệnh
Salmonella spp
Không
có/25g
Có trong 25g
Campylobacter spp
Không
có/25g
Có trong 25g
E.coli O157 và nhóm có
độc tố khác
Không
có/25g

Có trong 25g
Vibro cholerae
Không
có/25g
Không
có/25g
Vibro parahaemolyticus) <20 20-<100
100-<10
3
≥10
3
L.monocytogenes <20 20-<100 N/A
≥ 100
Staphylococcus aureus <20 20-<100 100-<10
4
≥10
4
Clostridium perfringens <20 20-<100 100-<10
4
≥10
4
Bacillus cereus và các
nhóm gây bệnh Bacillus
spp
< 10
3
10
3
-<10
4

10
4
-<10
5
≥10
5
Ghi chú N/A : (không được phép)
Họ Enterobacteriaceae bao gồm nhiều loại vi khuẩn tìm thấy trong hệ
đường ruột của con người và động vật kể cả những loài gây bệnh như Salmonella và
Shigella. Các loài thuộc Enterobacteriaceae là những chỉ thị hữu dụng nhằm chỉ ra
tình trạng nhiễm khuẩn trong quá trình chế biến.
Một lượng > 10
4
/ g sản phẩm có mặt trong sản phẩm là không chấp nhận
được đối với loại sản phẩm ăn liền như xúc xích lên men.
Escherichia coli.
Sự có mặt của E. coli trong các sản phẩm ăn liền là không thể chấp nhận
được bởi nó chỉ ra tình trạng vệ sinh nghèo nàn và dễ dàng có những sự nhiễm
khuẩn khác.
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
11
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Sản phẩm ăn liền nên có lượng số E. coli là < 3 và số tế bào E. coli > 100 /g
là không thể chấp nhận được.
Salmonella được báo cáo là gây độc đối với sự tiêu dùng salami ở Úc, Ý và
hầu hết hiện nay là ở Anh, nhiều nhất là sản phẩm salami-snack, một loại sản phẩm
có thời gian chế biến rất ngắn. Tuy nhiên trong các trường hợp, Samonella không có
khả năng phát triển trong xúc xích lên men nếu sự nhiễm tạp của nó thấp. Trong các
dạng salami được sản xuất ở Úc, sự axit hóa bởi các chủng khởi động có ảnh hưởng
một cách rõ rệt hơn đối với Salmonella so với sự axit hóa bởi glucono-δ-lactone.

Ở Việt Nam hiện chưa có tiêu chuẩn cụ thể cho loại sản phẩm này, do đó
chúng tôi tham khảo một số tiêu chuẩn trên để đánh giá chất lượng sản phẩm nem
chua và xúc xích lên men.
B.ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM VI KHUẨN LACTIC CÓ HOẠT TÍNH SINH
HỌCVÀCHẾ PHẨM TỎI TRONG SẢN PHẨM THỊT LÊN MEN.
I. Sự lên men tự nhiên
Trong một số trường hợp, các quá trình lên men tự nhiên phụ thuộc hoàn
toàn vào sự có mặt của LAB trong thịt tươi. LAB xuất hiện trong thịt là điều bất
biến nhưng ban đầu với số lượng thấp, trừ khi thịt được bảo quản một thời gian
trong các túi chân không. Sự lựa chọn các điều kiện ban đầu ngăn cản quần thể vi
sinh vật gram âm nổi trội trong thịt và các vi khuẩn sinh hương gram dương bao
gồm Micrococcus và các loài Staphylococcus coagulase dương và âm, cũng như các
loại LAB. Người ta chứng minh rằng quá trình lên men theo thứ tự bất đầu là các
loài Enterobacteriaceae, tiếp theo là Enterococcus và cuối cùng là Lactobacillus và
Pediococcus.Ở những loại xúc xích có bổ sung nitrate mà không có mặt của nitrite
thì các loại vi khuẩn có thể phát triển rộng hơn và điều này làm cải thiện chất lượng
của xúc xích lên men khô một cách rõ rệt. Với những loại xúc xích được lên men
theo đúng công nghệ thì LAB phát triển nhanh và đạt mức
86
1010 −
cfu/g sau 2-5
ngày lên men. Sự giảm giá trị pH tương ứng làm cho chủng Pseudomonas và các
loại cầu khuẩn gram âm nhạy cảm với axit khác bị tiêu diệt trong vòng 2-3 ngày,
mặc dù có nhiều loài có thể chống chịu axit hơn như Salmonella, có thể tồn tại trong
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
12
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
thời kỳ kéo dài. Số lượng LAB có xu hướng giảm sau khi đạt được cực đại, mặc dù
trong các loại xúc xích được chín bởi nấm mốc thì thời kỳ thứ hai của quá trình sinh
trưởng thường diễn ra khoảng sau 15 ngày trùng với sự tăng giá trị pH do sự chuyển

hóa lactate. Sự trì hoãn quá trình lên men lactic ban đầu và sự giảm chậm giá trị pH
tạo thuận lợi cho sự phát triển của S. aureus và có thể sinh enterotoxin. Lượng mùi
hương thấp cũng có thể do sự phát triển của các vi sinh vật không mong muốn.
Các loài thuộc chủng Lactobacillus là các LAB nổi trội trong quá trình lên
men xúc xích tự nhiên. Các loài xuất hiện phổ biến nhất là Lb. bavaricus, Lb.
curvatus, Lb. farciminis, Lb. plantarum và Lb. sake. Lb. sake có thể là loài đóng vai
trò quan trọng nhất, tiếp đó là Lb. curvatus. Các loài không mong muốn như loài Lb.
viridescens sinh H
2
O
2
, cũng có thể xuất hiện với số lượng rõ rệt. Pediococcus xếp
thứ 2 sau chủng Lactobacillus, nó nổi trội hơn về số lượng trong quá trình lên men.
Các loài Pd. damnosus, Pd. acidilactici và Pd. pentasacceous đều đóng vai trò quan
trọng. Lactococcus và Leuconostoc thường chỉ xuất hiện với số lượng nhỏ, mặc dù
chủng Leuconostoc với số lượng lớn thường đi kèm với các loại xúc xích kém chất
lượng.
II. Sự lên men thịt có cấy chủng khởi đầu (starter culture)[22]
1. Nhóm vi sinh vật hay sử dụng làm chủng giống trong sản xuất thịt lên men
Để định hướng quá trình lên men và nâng cao chất lượng của nhóm sản
phẩm thịt lên men trên thế giới việc lựa chọn và sử dụng các chủng cấy vi sinh vật
có lợi vào công nghệ sản xuất thịt lên men đã được thực hiện từ rất lâu. Các chế
phẩm vi sinh vật thương mại được bán rộng rãi trên cơ sở các nhóm vi sinh vật như
sau:
Vi khuẩn:
- Các chủng LAB được sử dụng phổ biến: Lactobacillus ( Lb. plantarum, Lb.
curvatus, Lb. rhamnosus, Lb. sakei…); Pediococcus (P. pentosaceus);
Lactococcus lactis.
- Micrococcaceae ( Micrococcus varians).
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48

13
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
- Staphylococci ( Staphylococcus carnosus, S. .xylosus )
Nấm men: Debaryomyces hansenii, Candida famata
Nấm mốc: Penicillium nalgiovense, P. chrysogenum, P. camemberi
Các chủng LAB được lựa chọn làm chủng khởi động trong xúc xích lên men
phải đáp ứng một số các tiêu chuẩn như sau :
- Phải có khả năng cạnh tranh hiệu quả đối với các LAB bản thể.
- Phải sinh axit lactic với số lượng đầy đủ.
- Phải có khả năng chống chịu NaCl và có thể phát triển ở nồng độ muối cao ( có
thể là 6% ).
- Phải có khả năng chống chịu được NaNO
2
và có thể phát triển ở nồng độ ít nhất
là 100mg/kg.
- Phải có khả năng phát triển trong khoảng nhiệt độ 15-40°C, tối ưu ở 30-37°C.
- Phải là chủng lên men đồng hình.
- Phải không phân giải protein ( must not be proteolytic ).
- Phải không sinh H
2
O
2
với số lượng lớn.
- Nên có catalase dương
- Nên có khả năng phân giải nitrate
- Nên có khả năng tăng cường hương cho xúc xích thành phẩm
- Nên không có khả năng sinh các amin biogenic
- Nên không sinh nhày nhớt
- Nên có khả năng đối kháng với các vi sinh vật gây hư hỏng và các vi sinh vật
không mong muốn.

- Nên có khả năng chống chịu hoặc kết hợp với các chủng khởi động khác.
Sử dụng các chủng vi khuẩn lactic thuần khiết nhằm mục đích:
 Rút ngắn thời gian lên men
 Tăng tốc độ cho quá trình làm chín
 Loại bỏ những nguy hiểm do các vi sinh vật khác.
 Loại các vi sinh vật không mong muốn và các vi sinh vật gây bệnh.
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
14
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
 Tăng chất lượng sản phẩm.
 Làm sản phẩm ổn định và bảo quản tốt hơn.
 Góp phần đưa lại hương vị đặc trưng
2. Vi khuẩn lactic sinh bacterioxin ứng dụng trong sản xuất thịt lên men
Cơ chế kháng khuẩn hay cạnh tranh môi trường của LAB là do gây ra sự
nhiễu vi sinh vật đối với các vi khuẩn gây hỏng và gây bệnh thông qua một số cơ
chế như cạnh tranh oxi và dưỡng chất, cạnh tranh vị trí tấn công/bám dính và sản
sinh ra một loạt các chất ức chế: axit lactic, axetic, acetaldehit, diacetyl,
hydroperoxit, reuterin… và bacterioxin. Trong đó bacterioxin một thành phần kháng
khuẩn có bản chất protein chỉ được sinh ra bởi một số loài. Nhiều loại bacterioxin
có phổ kháng khuẩn khá rộng đặc biệt là có khả năng kháng được các vi sinh vật
gây bệnh, sinh độc tố. Do có bản chất là protein nên rất dễ bị phân huỷ bởi proteaza
trong hệ thống tiêu hóa, do vậy hiện nay trên thế giới nó được quan tâm đặc biệt
nhằm ứng dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm.
Bacterioxin là các polipeptit có tính kháng khuẩn được sản sinh trên
ribosome hoặc các protein có tác dụng kháng khuẩn khi ở dạng thành thục, chống lại
một phổ hẹp các loài vi khuẩn họ hàng gần gũi (Jack và cộng sự, 1995). Tuỳ thuộc
vào bản chất protein của mình mà bacteriocin có thể bị vô hoạt bởi các proteaza
trong đường ruột. Phần lớn các bacterioxin đã biết cho đến nay là các phân tử cation
có tới 60 phần tử axit amin và bền nhiệt.
Bacterioxin do vi khuẩn lactic sinh ra là các phân tử protein hay peptit mang

điện tích dương, kích thước nhỏ (gồm 30-60 axit amin), có điểm đẳng điện cao và
có khả năng ức chế các vi khuẩn có quan hệ gần với vi khuẩn sinh ra bacterioxin đó.
Nhiều chủng vi khuẩn lactic sản sinh bacterioxin là: Latococcus sub. lactic (nisin),
L. acidophilus (lactacinB,F), L. brevis, L. casei, L. carnis, L. delbrueckii, L.
fermenti, L. gasseri, L. helveticus, L. plantarum…
2.1. Bacterioxin của vi khuẩn lactic [11]
Theo hệ thống do Klaenhammer công bố, các bacterioxin được chia thành 4
nhóm như sau:
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
15
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
a- Nhóm I: Nhóm lantibiotic gồm các bacterioxin có phân tử lượng nhỏ hơn 5 kDa,
có chứa các axit amin dị thường lanthionin, tiêu biểu là nisin, lactixin 481, carnoxin
U149 và lactoxin S. Chúng là các peptit nhỏ, phân biệt với các bacteriocin khác nhờ
các thành phần axit dehydroamino và axit amin thioeter của chúng.
b- Nhóm II: Nhóm bacterioxin có phân tử lượng nhỏ hơn 10 kDa, bền nhiệt nhưng
không chứa lanthionin (<10KDa), được chia thành 3 phân nhóm trên cơ sở hoặc là
trật tự khác biệt của đầu amin của chuỗi mạch, sự tạo thành các lỗ bicomponent của
chúng, hoặc là sự có mặt của nhóm chức sulfhydryl. Nhóm bacteriocin II được chia
nhỏ thành 3 phân nhóm khác nhau. Nhóm IIa gồm các bacteriocin là các peptit đơn
bao gồm nhóm giống Pediocin ức chế Listeria; Nhóm IIb là các bacteriocin có các
peptit đôi tiêu biểu là Lactococxin G, lactococxin M và lactixin F và nhóm IIc là các
bacteriocin được tiết ra phụ thuộc thứ cấp (Von Heijne, 1986, 1988) Lactococin B.
c- Nhóm III: Nhóm bacterioxin có phân tử lượng lớn hơn 30 kDa, không bền nhiệt.
Nó bao gồm nhiều enzim ngoại bào có tính kháng khuẩn (hemolisins và
muramidases) mà có thể bắt chước hoạt động sinh lý của bacteriocin bền nhiệt, tiêu
biểu là helvetixin J, helvetixin V-1829, acidophilucin A, lactticin A và B. Nhóm này
bao gồm cả các enzim ngoại bào làm tan vi khuẩn.
Bảng 2.1: Đặc điểm của bacterioxin của vi khuẩn lactic
(theo Vuyst và Vandamme, 1993)

Bacteriocin Vật sản xuất
Trường
Ức
chế
*
Số lượng
axit amin
Vị trí
Nhóm I: Lantibiotics
Nisin (A và Z) Lactococcus lastic Rộng 34 Transposon
Lacticin 481 Lactococcus lastic Rộng 27 Plasmit
Lactocin S Lactobacillus sake Rộng 37 Plasmit
Carnocin U149 Carnobacterium
piscicola
Rộng 35-37 Chưa biết
Nhóm II: Non-lantibiotic, nhỏ, bền nhiệt
Diplococcin Lactococcus lastic Hẹp 51 Plasmit
Lactococcin A Lactococcus lastic Hẹp 54 Plasmit
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
16
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Lactococcin B Lactococcus lastic Hẹp 47 Plasmit
Lactococcin M Lactococcus lastic Hẹp 48 Plasmit
Lactacon F Lactobacillua
johsonii
Hẹp 57&48 Plasmit
Sakacin A Lactobacillus sake Rộng 41 Plasmit
Curvacin A Lactobacillus
curvatus
Rộng 38-41 Chưa biết

Sakacin P Lactobacillus sake Rộng 41 Chưa biết
Carnobacteriocin
A&B
Carnobacterium
piscicola
Rộng 53&48 Plasmit
Pediocin AcH Pediococcus
acidilactici
Rộng 44 Plasmit
Pediocin PA-1 Pediococcus
acidilactici
Rộng 44 Plasmit
Leucocin A-
UAL-187
Leuconostoc gelidum Rộng 37 Plasmit
Enterocin 1146 Enterococcus
faecium
Rộng - Nhiễm sắc
thể
Nhóm III: lớn, không bền nhiệt
Helveticin J Lactobacillus
helveticus
Hẹp 333 Nhiễm sắc
thể
(
*
Trường ức chế hẹp là chỉ các bacteriocin chỉ có ảnh hưởng lên các loài sản xuất)
d- Nhóm IV: Nhóm bacterioxin phức hợp là nhóm trong cấu trúc của chúng ngoài
protein ra còn chứa một hay nhiều loại chất khác là các lipit hoặc một nửa
hydrocacbon cùng với protein, tiêu biểu cho nhóm này là plantarixin S, leuconoxin

S, lactoxin 27.
Cho đến nay, nhóm bacteriocin I và II là nhóm được nghiên cứu kỹ nhất vì
chúng đa dạng nhất và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Các LAB có khả năng
sản sinh bacterioxin trong thịt được công bố đa số thuộc về nhóm I và II.
Đặc tính bacterioxin
Tính chất công nghệ quý báu của bacterioxin là vẫn giữ được hoạt tính ở một
số điều kiện xử lý khác nhau như nhiệt độ, pH, dung môi hữu cơ…Plantacin rất bền
sau khi bảo quản ở nhiệt độ 4 - 2
0
C, hoặc xử lý với dung môi hữu cơ như metanol,
cloroform, axetonitrit và nhiệt độ 100
0
C trong 60 phút hoặc 121
0
C trong 10 phút.
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
17
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Lactacin B, Lactacin F chịu được 100
0
C trong vòng 1giờ được dùng nhiều trong
việc sản xuất thực phẩm đóng hộp
Bản chất các bacterioxin là peptit nên bị phân hủy bởi hệ enzim proteaza của
hệ thống tiêu hóa vì vậy không có hại đối với cơ thể.
Với các đặc tính trên của bacterioxin đã mở ra triển vọng ứng dụng rộng lớn
của bacterioxin trong công nghiệp thực phẩm.
2.2 Ứng dụng của bacterioxin trong công nghệ thịt và thịt lên men [12]
a- Phương pháp ứng dụng bacterioxin trong các sản phẩm thịt theo bốn biện
pháp cơ bản sau :
Bổ sung chủng LAB thuần khiết, có sản sinh bacterioxin và có thể phát triển

được vào trong thực phẩm. Biện pháp này là cách trực tiếp để phối hợp đồng đều
bacterioxin vào trong các sản phẩm thực phẩm. Sự thành công của nó phụ thuộc vào
khả năng phát triển và sản xuất bacterioxin của chủng bổ sung trong các điều kiện
kỹ thuật và môi trường (nhiệt độ, pH, chất phụ gia, …) của thực phẩm. Vì thịt không
thể thanh trùng paster trước khi bổ sung chủng LAB nên các chủng LAB để ngăn
ngừa sinh học hoặc để lên men thịt phải có khả năng cạnh tranh với hệ vi sinh vật tự
nhiên.
Bổ sung các chế phẩm bacteriocin thô, dịch lên men hoặc dịch cô đặc thu
nhận được từ quá trình nuôi LAB sản sinh bacteriocin trong các chất nền phức tạp.
Cách này tránh được việc sử dụng các hợp chất tinh chế.
Bổ sung các chất đối kháng đã tinh chế hoặc bán tinh chế. Theo cách này,
liều lượng bacteriocin phải chính xác hơn và do đó phải được ước lượng trước. Tuy
nhiên, ứng dụng của nó còn hạn chế, tuỳ theo tập quán sử dụng phụ gia của từng
nước.
Bổ sung LAB ưa nhiệt ôn hoà như là yếu tố bảo quản ‘an toàn dự phòng’ để
chống lại sự lạm dụng nhiệt độ. Trong trường hợp này, các chủng bảo vệ sinh học sẽ
giữ ở mật độ như ban đầu trong các điều kiện kiện giá lạnh còn trong điều kiện lạm
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
18
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
dụng nhiệt độ, chúng sẽ phát triển cạnh tranh vượt trước các vi khuẩn gây bệnh. Vì
vậy tránh được những nguy hại cho sức khoẻ.
b- Ứng dụng của các bacterioxin trong thịt và các sản phẩm thịt [12]
Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy LAB sinh ra từ thịt như là một nguồn
cung cấp các chủng sản xuất bacterioxin. Tuy nhiên chỉ một số bacterioxin được
nghiên cứu như là chất bảo quản sinh học trong thực phẩm và đặc biệt là trong các
sản phẩm thịt bao gồm nisin A, P và K và leucoccin A, đặc biệt là pediocin
PA-1/AcH…
Nissin dạng phun xịt (Ambicin
R

, 5000AU/malolactat) có hiệu quả loại trừ sự
ô nhiễm trên bề mặt thịt. Sự phối hợp của nitrit với nisin 1000-10000 IU/g có hiệu
quả chống lại Clostridium và một vài vi khuẩn gây bệnh Gram dương khác như
Lissteria và Staphylococcus trong xúc xích Đức, thịt lợn nghiền nhão và thịt thô.
Trong xúc xích lên men kiểu Mỹ sự sản sinh Pediocin trong xúc xích ngăn ngừa sự
phát triển của L. monocytogenes ngay khi không có độ chua. Hoạt động của
Pediocin PA-1 không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất béo hay protein trong
thực phẩm, còn tác động của Pediocin và axit lactic lại hỗ trợ lẫn nhau. Quá trình
chế biến Wisonsin sử dụng chủng sản sinh Pediocin P. acidilactici cùng với
cacbohydrat đã được USDA phê chuẩn để sử dụng trong thịt muối có hàm lượng
nitrit giảm để trợ giúp ngăn ngừa sự sản sinh độc tố botulinum do sự bùng phát của
Cl. botulinum. Quá trình này cũng được cải tiến để sử dụng trong các thực phẩm bảo
quản lạnh có độ axit thấp như salat gà ở pH 5,1.
c- Những hạn chế của bacterixin và biện pháp tăng phạm vi ứng dụng
Một cản trở trong việc ứng dụng các bacteriocin làm chất bảo quản sinh học
cho thịt là do chúng có khu vực vật chủ hẹp, chỉ ảnh hưởng tới các vi khuẩn họ hàng
gần gũi. Tuy nhiên các chủng sản sinh bacteriocin có thể có tác động dương tính đối
với các vi khuẩn Gram (-) theo cách gián tiếp như là tạo ra một hệ vi sinh vật chiếm
ưu thế và loại trừ các vi sinh vật Gram (-) ưa lạnh.
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
19
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Trái lại với vi khuẩn G (+), vi khuẩn G(-) , như Escherichia coli O157 :H7,
có thêm vào màng trong một màng ngoài mà những kháng khuẩn kỵ nước không thể
xuyên qua. Lớp trong của màng ngoài thì được tạo thành bởi glyserophospholipid,
trong khi lớp ngoài thì được tạo ra bởi lipopolysaccharide. Lipopolysaccharide bao
gồm một phần chất béo kỵ nước bên trong và một phần heteropolysaccharide ưa
nước bên ngoài, mà được ổn định bởi cation hoá trị II (như Mg
2+
). Màng nguyên

vẹn bên ngoài có thể bị phá hỏng bởi sự thấm qua, như là EDTA, a xit citric hoặc a
xit lactic, mà kháng khuẩn kỵ nước có thể xuyên vào tế bào G (-). Tác động của
LAB trong tế bào có thể một phần dựa trên việc tạo ra nồng độ tương ứng của a xit
lactic trong môi trường vi sinh, mà kết hợp với chất tẩy trong ruột như muối mật để
kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn gây độc G (-).
Các biện pháp xử lý khác nhau đã được thử nghiệm làm cho vi khuẩn Gram
(-) nhạy cảm với bacterioxin, đặc biệt là nisin. Việc sử dụng nisin cùng với tác nhân
có càng kẹp (EDTA, Tween, Triton-X 100) đã mở rộng phổ kháng kháng khuẩn của
nisin tới cả các vi khuẩn Gram (-) (bằng sáng chế US 4 980 163). Sự gây sốc về tính
thẩm thấu (hàm lượng muối cao) cũng đã được thử nghiệm như là phương tiện để
vi khuẩn Gram (-) nhạy cảm hoá với nisin.
3. Các hợp chất kháng khuẩn từ tỏi và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
3.1 Tỏi và các hợp chất có hoạt tính kháng vi sinh vật [8][15]
Lịch sử phát hiện và sử dụng tỏi làm gia vị và làm thuốc. Các nhà nghiên cứu
thực vật coi Trung Á là nơi phát sinh của cây tỏi, và Allium sativum (tên khoa học
của tỏi) dường như đã được con người sử dụng từ thời đại đồ đá mới. Lần đầu tiên
nhà khoa học người Đức Wertheim (1844 - 1845) đã chứng minh được bản chất của
các chất gây mùi ở tỏi mà cũng là các chất có tác dụng sinh lý và dược lý của tỏi
chính là các hợp chất sulfur. Hàm lượng các hợp chất sulfur có trong tỏi cao khác
thường so với trong các cây thực vật khác (1,1-3,5%), và nếu làm mất đi từ các tép
tỏi một lớp hợp chất sulfur dễ bay hơi gọi là các thiosulfinates trong đó có rất nhiều
allicin thì sẽ là mất đi tất cả hoặc hầu hết tác dụng chống vi khuẩn của tỏi; tác dụng
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
20
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
chống nấm của tỏi, tác dụng chống sơ vữa động mạch, tác dụng chống huyết khối ,
và tác dụng hạ thấp lipid máu (Silber,1933).
3.2 Các chế phẩm từ tỏi
Trong thực tế tỏi tươi sau khi thu hoạch sẽ được chế biến thành nhiều dạng
chế phẩm khác nhau để dễ dàng trong bảo quản và sử dụng tiếp theo mà phổ biến là

các dạng chế phẩm sau: dịch chiết nước tỏi, bột tỏi, dầu tỏi thu được bằng cất cuốn
hơi nước, tỏi ngâm trong dầu thực vật hoặc ete, tép tỏi ngâm dấm…Hệ các hợp chất
sulfur trong các chế phẩm tỏi khác nhau không giống nhau do ảnh hưởng của các
tác động (tác động cơ học, tác động nhiệt…) trong quá trình chế biến.
4 Ứng dụng hoạt tính kháng vi sinh vật của tỏi trong công nghệ thực phẩm
Sau những nghiên cứu mang tính cơ sở xác định các thành kháng khuẩn của
tỏi thì hoạt tính kháng vi sinh vật của tỏi đã được nghiên cứu rất nhiều. Năm 1979,
Dankert et al đã nghiên cứu nước tỏi tươi trong môi trường thạch khuếch tán đối với
5 loại vi khuẩn Gram (-), 3 loại vi khuẩn Gram (+) và 2 loài nấm men, kết quả là tất
cả các vi sinh vật kiểm tra đều bị ức chế bởi nước ép tỏi.
Các nhà ngiên cứu ở Iran, trong khi đánh giá các loại dầu từ các loại cỏ và
gia vị, đã nhận thấy rằng dầu tỏi ra một dải ức chế kháng lại Listeria monocytogenes
serotype 4a (food borne) trong các phương pháp khuếch tán thạch.
Naganawa (1996) đã nghiên cứu ảnh hưởng của ajoen và Diallyl disulfides
(DAD) (một hợp chất chính có trong dầu tỏi) lên nấm và vi khuẩn. Các kết quả đã
chỉ ra rằng ảnh hưởng kháng vi sinh vật có thể là do sự có mặt của liên kết disulfit
và nhóm sulfinyl trong mỗi chất.Các giá trị MIC (minimum inhibitory
concentration) của các vi khuẩn được tìm ra là: Bacillus cereus (300µg/ml),
Bacillus subtilis (>500µg/ml), Staphyloccocus aureus (400µg/ml), Mycobacterium
smegmatis(>500µg/ml), Mycobacterium phlei (>500µg/ml), Mycrococus luteus
(>500µg/ml), Streptococus sp (>500µg/ml), Streptomyces griseus (>500µg/ml),
Escherichia coli (400µg/ml), Klebsiella pneumonie (>500µg/ml), Xanthomanas
maltophilia (>500µg/ml), Pseudomonas aeruginosa ( không có nồng độ ức chế nào
vượt quá 500µg/ml) .
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
21
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Những kết quả nghiên cứu trên đã khẳng định hoạt tính kháng vi sinh vật của
các hợp chất từ tỏi là rất rộng bao gồm cả các vi khuẩn Gram (+) và Gram (-) đặc
biệt tỏi ức chế được nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, sinh độc tố và cả nhiều loại nấm

men, nấm mốc có hại. Điều đó làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo để ứng
dụng tỏi vào trong các sản phẩm thực phẩm với mục đích bảo quản.
Chung,C.H (1997) một nghiên cứu trực tiếp đối với sản phẩm lên men là kim
chi thì thấy rằng việc bổ sung nước ép tỏi đã loại được hoàn toàn vi khuẩn
Escherichia coli ra khỏi sản phẩm trong 7 ngày đầu tiên lên men kim chi. Cũng một
nghiên cứu về sản phẩm cá lên men lactic chứa nhiều tỏi, Paludan-Muller thấy rằng
tỏi có một vai trò kép trong các sản phẩm này ở nồng độ muối thấp: (1) như một
chất nền cho sự lên men; (2) như một chất ức chế vi khuẩn G- và nấm men; (3) sự
có mặt và tăng nhanh của LAB đặc biệt các loài Lactobacillus (L. casei, L.
pentosus, L. plantarum) được tìm thấy ở cuối quá trình lên men đã chứng tỏ việc bổ
sung tỏi vào các sản phẩm lên men không những ức chế được các vi sinh vật có hại
đồng thời còn tăng cường quá trình lên men lactic .
Lee và S.B.Tak đã tiến hành nghiên cứu phối hợp sử dụng các chất bảo quản
có nguồn gốc tự nhiên gồm axit lactic (0,1M), dịch chiết hạt cây bưởi chùm
(2000ppm), chitosan (2%) và AGE (2%) để tăng thời gian bảo quản thịt bò tươi ở
nhiệt độ thấp (-5, 0, 5
o
C). Kết quả cho thấy đã kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm
ở cả ba chế độ nhiệt độ từ 10 ngày lên đến hơn 15 ngày thông qua khảo sát các chỉ
tiêu về tổng E. coli, và hàm lương VBN (volatile basic nitrogen - hợp chất nitơ bay
hơi ).
Hay một nghiên cứu khác của Bhurinder Singh về việc sử dụng kết hợp AGE
và Nisin trong việc kháng lại 6 loài khác nhau của chủng Listeria monocytogenes
trong đó có cả loài đột biến kháng lại nisin. Kết quả thu được thật tuyệt vời khi mà
hỗn hợp đó kháng lại tất cả các chủng kiểm định kể cả chủng trước đó kháng lại
nisin. Tác động có tính tương hỗ đó của tỏi đối với nisin rất có ý nghĩa đối với các
sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống khi mà trong các thực phẩm đó tỏi đóng
vai trò là một gia vị.
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
22

Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy việc ứng dụng tỏi và các chế phẩm từ
tỏi như một chất bảo quản thưc phẩm có một tiềm năng vô cùng to lớn đặc biệt đối
với các sản phẩm thực phẩm có sử dụng tỏi như một gia vị. Tỏi là gia vị có mặt hầu
hết trong các sản phẩm thịt lên men, được sử dụng ở nhiều dạng như tỏi tươi, bột tỏi
hay dầu tỏi. Hàm lượng tỏi có trong các loại xúc xích lên men thay đổi từ 0- 5 thậm
chí 10% đối với tỏi tươi. Riêng đối với một số sản phẩm lên men có sử dụng tỏi cho
thấy vừa ức chế tốt vi khuẩn Gram (+), G(-), nấm men, và một số chủng gây hại….
Không ức chế các chủng lactic có lợi cho quá trình lên men. Hỗ trợ nisin kháng lại
các chủng đột biến kháng lại nisin và là chất nền cho quá trình lên men tốt hơn cả
bột gạo.
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
23
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
PHẦN II
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
I. Vật liệu:
1. Nguyên liệu trong sản xuất nem chua.
Nguyên liệu chính: Thịt lợn nạc, bì lợn.
Nguyên liệu phụ và các gia vị :
 Glucoza 0,5 – 2,5%.
 Muối ăn : 0,5 – 2%.
 Thính 2%.
 Mì chính: 0,2%.
 Bột tỏi: 1,2% .
 Chế phẩm hỗn hợp vi khuẩn lactic BIO-NC 10
4
– 10
8
tb/g sản phẩm.

 Muối NaNO
2
: 50 – 150 ppm.
 Vitamin C : 500 ppm.
Chế phẩm BIO-NC là hỗn hợp 4 loại vi khuẩn lactic có các đặc tính tốt: 2
chủng sinh bacteriocin kháng khuẩn tốt và một chủng probiotic và 1 chủng thủy
phân protein được sử dụng với tỷ lệ 1/1/1/1 được nghiên cứu từ trước.
Bột tỏi được sử dụng như một phụ gia tạo hương vị và có đặc tính kháng
khuẩn tốt được sản xuất ở phòng thí nghiệm. (Tỏi tươi bóc vỏ thái lát mỏng 1mm
sau đó sấy ở nhiệt độ 50 – 55
0
C trong 8 tiếng đạt độ ẩm < 7% . Nghiền mịn và bảo
quản lạnh 0 – 4
0
C.
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
24
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm
Quy trình công nghệ sản xuất thịt lên men:
1.1.Quy trình sản xuất nem chua trong nghiên cứu:
Thuyết minh quy trình công nghệ:
1. Nguyên liệu chính:
* Sử dụng nguyên liệu chính là thịt nạc mông hoặc thịt nạc thăn.
- Loại bỏ các phần thịt kém chất lượng như mô xương, mô sụn còn sót lại,
loại bỏ phần thịt bị bầm dập, tụ máu.
* Bì phải được làm sạch lông sót, rửa sạch, và được chần chín sơ bộ đến khi
bì vừa trong là được và được để làm nguội để đưa đi thái sợi mảnh.
2. Căt miếng.
- Thịt lợn được đưa đi cắt miếng, cắt thành từng miếng nhỏ tạo điều kiện cho
quá trình xay được dễ dàng.

3. Băm nhuyễn và phối trộn:
Nguyễn Thị Phương Lan CN Sau Thu Hoạch – K48
25
Chế phẩm
BIO-NC
Thịt lợn
Thái miếng
Xay
Phối trộn
Định lượng
Bao gói
Lên men
Sản phẩm
Bì lợn
Chần
Làm sạch
Thái sợi
Bao bì ( lá chuối, PE )
Nguyên liệu